RT Dissertation/Thesis
T1 Active Control of smarts grids
A1 Rojas Delgado, Brenda Carolina
AB Según la Agencia Internacional de la Energía, la energía procedente de fuentes renovablesse ha visto incrementada en un 10% en los últimos anos, situándose en el ano 2017en un 25%. La incorporación de la generación renovable en los sistemas de distribuciónpuede dar lugar a flujos de potencia bidireccionales y congestiones en la red.Integrar de forma eficiente las nuevas unidades de generación distribuida, así comolos vehículos eléctricos y los consumidores finales en la gestión de los sistemas de distribuciónmanteniendo la calidad del servicio es uno de los grandes retos a los que seenfrentan los operadores de las redes de distribución (DSO). Como consecuencia de estenuevo paradigma, algunos países de la UE han desarrollado códigos de red que permiten adichas unidades participar en los servicios complementarios de la red a la que se encuentranconectados. Sin embargo, las herramientas empleadas por los DSOs han demostradono ser eficientes en la resolución de congestiones en las redes de distribución, a pesar dedisponer de recursos distribuidos capaces de dar respuesta a esta necesidad. Además, lasunidades de generación distribuida de las redes de distribución podrían ser empleadas enla resolución de congestiones de las redes de transporte si se desarrollan herramientas deoperación coordinada de las redes de transporte y distribución.El objetivo de esta tesis doctoral es desarrollar métodos y procedimientos que permitanregular la tensión de las redes de distribución de media y baja tensión con alta penetraciónde generación distribuida. Las herramientas desarrolladas permiten a los DSOsregular la tensión de las redes de media y baja tensión mediante la gestión de los recursosenergéticos distribuidos presentes en su red (generación distribuida, almacenamiento,vehículo eléctrico). Además, las herramientas desarrolladas permiten ofertar servicioscomplementarios de control de tensión a la red de transporte.La aplicabilidad de la estrategia desarrollada se ha demostrado en una red eléctricareal de 140 nudos localizada en Espana, en condiciones normales de operación de lasredes de media y baja tensión, así como ante contingencias en la red de media tensión.En cada una de las condiciones de estudio se ha analizado la respuesta de tres estrategiasde control de tensión: control local descentralizado, control distribuido y control coordinado.A partir de los resultados obtenidos se puede concluir que asignar óptimamentelas consignas de operación de las unidades de generación distribuida presentes en lossistemas de distribución permite minimizar las pérdidas de potencia en los sistemas dedistribución, minimizar el tamaño de las unidades de inyección de potencia reactiva presentesen los mismos, así como mejorar la vida útil de los transformadores de conexiónde los sistemas de media y baja tensión.
AB According to the International Energy Agency, power generation from renewable energysources has increased worldwide from 15% in 2004 to 25% in 2017. In some situations,installing sources of renewable origin onto distribution grids creates network congestionsand distribution networks are not prepared enough to manage the bidirectionalflow of this energy.In some EU-countries, grid codes are being defined so that the distributed generationcan supply complimentary services to the grid at the connection point when the distributedgeneration is connected to the distribution grid. Currently, there is a need of implementingtools that help distribution system operators to manage the distribution grids. These toolsare beneficial for distributed generation integration, electric vehicles connection, and theparticipation of the energy end-users, as the grids help to maintain both power efficiency(i.e., electric losses reduction) and the electricity supply quality. The aforementionedaspects show that grid operators do not possess the right tools that allow them to solvecongestions in their grids, even though they have distributed resources that allows themto solve these congestions. Moreover, they do not have the proper tools to coordinateits operation with the transmission systems operators and they also cannot provide theassurance of offering distribution networks’ flexibility services in order to, eventually,solve congestion problems in higher voltage power networks.The aim of this doctoral thesis is to develop methods and procedures that can improvethe voltage regulation of medium voltage and low voltage distribution networks that havea high penetration of distributed energy resources. The developed methods will allowdistribution network operators to manage their distributed energy resources (distributedgeneration, storage systems, electric vehicles) in almost real-time; in this way, the distributiongrid can regulate both voltages at low and medium levels, and it can offer acomplimentary service of voltage control to the transmission network.The applicability of the proposed strategy is demonstrated in a real 140-node powernetwork located in Spain, regarding normal operation in the medium voltage and lowvoltage networks and abnormal situations in the medium voltage network. In each situation,three voltage control strategies are compared: local decentralized voltage control,distributed voltage control, and coordinated voltage control. In view of the results, it canbe concluded that the implementation of the proposed algorithm allows the power lossesin the system to be minimized if a coordinated optimal assignation of the distributed generationunits present in the whole system is undertaken.
YR 2019
FD 2019-04
LK https://hdl.handle.net/10016/31493
UL https://hdl.handle.net/10016/31493
LA eng
NO Mención Internacional en el título de doctor
DS e-Archivo
RD 29 jun. 2024